專利名稱：配合物納米材料的自下而上與自上而下的對(duì)應(yīng)制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種配合物納米材料的自下而上與自上 而下的對(duì)應(yīng)制備方法。
技術(shù)背景有機(jī)納米材料作為納米材料的重要組成部分，它具有穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)，可以通過選擇 聚合方式和聚合單體從分子水平上來設(shè)計(jì)合成和制備。有機(jī)納米材料除了具有納米材料的 基本性質(zhì)如小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，還具有許多獨(dú)特 的物理、化學(xué)性質(zhì)如其新穎的熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、催化、藥物、生物等性能。由于其具有 這些優(yōu)異的性能，有機(jī)納米材料展現(xiàn)出了誘人的應(yīng)用前景，已成為納米材料科學(xué)中的一個(gè) 研究熱點(diǎn)。二茂鐵又稱雙環(huán)戊二烯基鐵，它是一種具有夾心結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)化合物，具有高度熱 穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐輻射性。二茂鐵及其衍生物因其本身的特點(diǎn)，如非線性光學(xué)性能、 電化學(xué)性能、生物可氧化性、芳香性、穩(wěn)定性、低毒性、生物活性等，而使其在光學(xué)信息 處理、通訊、集成光學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、微生物學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域存在潛在的應(yīng)用價(jià)值。二茂 鐵及其衍生物有消煙助燃作用，常用于汽油、柴油、重柴油等液體燃料的消煙節(jié)能添加劑， 對(duì)節(jié)約能源、減少煙塵、防止環(huán)境污染有明顯效果，對(duì)研究和開發(fā)具有節(jié)能、高效、環(huán)保 型產(chǎn)品具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。而乙?；F由于其所含官能團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)比 較活潑，它是合成二茂鐵衍生物的重要原料和中間體。目前，有機(jī)納米材料常用的制備方法有微乳液法、激光輻射法和再沉淀法。盡管研究 工作者還在不斷地探索新的有機(jī)納米材料的制備技術(shù)及方法，但至今為止，還沒有關(guān)于制 備乙?；F有機(jī)金屬納米材料的報(bào)道。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種操作簡(jiǎn)便、環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)的可用于大規(guī)模生產(chǎn)的配合物 納米材料的自下而上與自上而下對(duì)應(yīng)制備方法。本發(fā)明提出的配合物納米材料的自下而上與自上而下對(duì)應(yīng)制備方法，其可以采用下述 步驟之一種(l)將配合物塊體乙酰基二茂鐵完全溶解于無水乙醇中，無水乙醇中乙酰基二茂鐵的加入量為0.02g/ml-0.04g/ml; (2) 在攪拌下以2ml/min-10ml/min的滴加速度，將蒸餾水滴入步驟(l)所得的溶液中，滴 加完畢，繼續(xù)攪拌10-30分鐘，其中，蒸餾水與無水乙醇的體積比為6:1-10:1;(3) 將步驟(2)所得的懸濁液以2000-4000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速離心分離10-20分鐘，得到黃色沉 淀物，自然干燥，即得到配合物乙酰基二茂鐵納米材料；或者將配合物塊體乙酰基二茂鐵完全溶解于無水乙醇中，無水乙醇中乙?；F的加入 量為0.02g/ml-0.04g/ml;讓其溶液自然蒸發(fā)，得到配合物乙酰基二茂鐵納米超結(jié)構(gòu)材料。 本發(fā)明中，所述配合物塊體乙酰基二茂鐵純度不低于化學(xué)純。本發(fā)明中，步驟(2)中攪拌，可以采用磁力攪拌或超聲波作用，可以得到不同形貌的配 合物乙?；F納米材料。利用本發(fā)明方法所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、形貌、組成可以分別采用X射線粉末衍射(XRD)、 掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電境(TEM)、傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀(FTIR)和紫外可見 漫反射進(jìn)行表征。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于1、 本發(fā)明提出了一種自下而上與自上而下對(duì)應(yīng)制備有機(jī)金屬納米材料的方法，探索 了不同實(shí)驗(yàn)條件下所得產(chǎn)物的形貌和結(jié)構(gòu)，對(duì)工業(yè)應(yīng)用來說很有價(jià)值。2、 由于本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，整個(gè)制備體系容易構(gòu)建，操作簡(jiǎn)便，條件易控，而且產(chǎn)物 處理方便簡(jiǎn)捷，因此可用于大規(guī)模的生產(chǎn)。3、 本發(fā)明在室溫下進(jìn)行，無需加熱，無需使用任何添加劑及催化劑等，因此，本發(fā) 明方法具有經(jīng)濟(jì)、成本廉價(jià)的特點(diǎn)。4、 本發(fā)明在制備時(shí)只使用了蒸餾水及無水乙醇作為溶劑，在制備過程中不產(chǎn)生對(duì)環(huán) 境有污染的副產(chǎn)物，即整個(gè)生產(chǎn)過程無任何污染，符合可持續(xù)發(fā)展要求，是一種環(huán)保型合 成工藝。


圖1為實(shí)施例1中的所得產(chǎn)品的SEM圖和TEM圖，其中，(a)為SEM圖，(b)為TEM圖。圖2為實(shí)施例5中的所得產(chǎn)品的SEM圖和TEM圖，其中，(a)為SEM， (b)為TEM圖。 圖3為實(shí)施例7中的所得產(chǎn)品的不同放大倍數(shù)的SEM圖，其中，(a)為放大100倍；(b)為放大500倍；(c)為放大l萬倍；(d)為放大2萬倍。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。實(shí)施例1:(1) 將O.lg塊體乙?；F完全溶解于5ml無水乙醇中。(2) 在磁力攪拌下將50ml的蒸餾水以6ml/min的速度滴入步驟(l)所得的溶液中，滴加 完畢，繼續(xù)磁力攪拌15分鐘。(3) 將步驟(2)中所得的溶液在3000轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下離心分離15分鐘，得到黃色沉淀產(chǎn) 物，自然干燥，即得所需產(chǎn)品。將步驟(3)中所得產(chǎn)品分別用SEM、 TEM對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征，從圖1中可見， 產(chǎn)物純凈，產(chǎn)物形貌為近球形納米粒子，粒徑在65-100nm。實(shí)施例2:(1) 將O.lg塊體乙?；F完全溶解于5ml無水乙醇中。(2) 在磁力攪拌下將40ml的蒸餾水以5ml/min的速度滴入步驟(l)所得的溶液中，滴加 完畢，繼續(xù)磁力攪拌20分鐘。(3) 將步驟(2)中所得的溶液在2500轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下離心分離18分鐘，得到黃色沉淀產(chǎn) 物，自然干燥，即得所需產(chǎn)品。將步驟(3)中所得產(chǎn)品分別用SEM、 TEM對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征，其結(jié)果同實(shí)施例 l一樣，所得產(chǎn)物為納米粒子，粒徑在60-100nm。 實(shí)施例3:(1) 將O.lg塊體乙?；F完全溶解于5ml無水乙醇中。(2) 在磁力攪拌下將30ml的蒸餾水以3ml/min的速度滴入步驟(l)所得的溶液中，滴加 完畢，繼續(xù)磁力攪拌25分鐘。(3) 將步驟(2)中所得的溶液在2500轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下離心分離20分鐘，得到黃色沉淀產(chǎn) 物，自然干燥，即得所需產(chǎn)品。將步驟(3)中所得產(chǎn)品分別用SEM、 TEM對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征，其結(jié)果同實(shí)施例 l一樣，所得產(chǎn)物為納米粒子，粒徑在55-100nm。 實(shí)施例4:(1) 將O.lg塊體乙酰基二茂鐵完全溶解于2.5ml無水乙醇中。(2) 在磁力攪拌下將50ml的蒸餾水以7ml/min的速度滴入步驟(l)所得的溶液中，滴加 完畢，繼續(xù)磁力攪拌20分鐘。(3) 將步驟(2)中所得的溶液在3000轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下離心分離18分鐘，得到黃色沉淀產(chǎn) 物，自然干燥，即得所需產(chǎn)品。將步驟(3)中所得產(chǎn)品分別用SEM、 TEM對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征，其結(jié)果同實(shí)施例l一樣，所得產(chǎn)物為納米粒子，粒徑在60-100nm。 實(shí)施例5:(1) 將O.lg塊體乙酰基二茂鐵完全溶解于5ml無水乙醇中。(2) 在超聲波作用下(功率為100W)將30ml的蒸餾水以7ml/min的速度滴入步驟(l)所得 的溶液中，滴加完畢，繼續(xù)在超聲波作用下處理20分鐘。(3) 將步驟(2)中所得的溶液在2500轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下離心分離20分鐘，得到黃色沉淀產(chǎn) 物，自然干燥，即得所需產(chǎn)品。將步驟(3)中所得產(chǎn)品分別用SEM、 TEM對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌迸行表征，具體可見圖2， 從圖中顯示產(chǎn)物為花瓣?duì)畹慕魄蛐渭{米材料。實(shí)施例6:(1) 將O.lg塊體乙?；F完全溶解于5ml無水乙醇中。(2) 在超聲波作用下(功率為100W)將40ml的蒸餾水以8ml/min的速度滴入步驟(l)所得 的溶液中，滴加完畢，繼續(xù)在超聲波作用下處理25分鐘。(3) 將步驟(2)中所得的溶液在3000轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下離心分離15分鐘，得到黃色沉淀產(chǎn) 物，自然干燥，即得所需產(chǎn)品。將步驟(3)中所得產(chǎn)品分別用XRD、 SEM、 TEM對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征，其結(jié)果同 實(shí)施例5 —樣，所得產(chǎn)物為花瓣?duì)畹慕魄蛐渭{米材料。 實(shí)施例7:(1) 將O.lg塊體乙酰基二茂鐵完全溶解于5ml無水乙醇中。(2) 在不加任何外力的條件下，使步驟(l)所得的溶液自然蒸發(fā)、干燥，得到黃色結(jié)晶物。 將步驟(2)中所得產(chǎn)品用SEM對(duì)其形貌進(jìn)行表征(見圖3)，從SEM圖中可以看出所得產(chǎn)物為樹枝狀的超結(jié)構(gòu)納米材料。 實(shí)施例8:(1) 將O.lg塊體乙?；F完全溶解于2.5ml無水乙醇中。(2) 在不加任何外力的條件下，使步驟(l)所得的溶液自然蒸發(fā)、干燥，得到黃色結(jié)晶物。 將步驟(2)中所得產(chǎn)品用SEM對(duì)其形貌進(jìn)行表征，其結(jié)果同實(shí)施例7—樣，所得產(chǎn)物為樹枝狀的超結(jié)構(gòu)納米材料。
權(quán)利要求
1、一種配合物納米材料的自下而上與自上而下的對(duì)應(yīng)制備方法，其特征在于采用下述步驟之一種(1)將配合物塊體乙?；F完全溶解于無水乙醇中，無水乙醇中乙?；F的加入量為0.02g/ml-0.04g/ml；(2)在攪拌下以2ml/min-10ml/min的滴加速度，將蒸餾水滴入步驟(1)所得的溶液中，滴加完畢，繼續(xù)攪拌10-30分鐘，其中，蒸餾水與無水乙醇的體積比為6∶1-10∶1；(3)將步驟(2)所得的懸濁液以2000-4000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速離心分離10-20分鐘，得到黃色沉淀物，自然干燥，即得到配合物乙?；F納米材料；或者將配合物塊體乙?；F完全溶解于無水乙醇中，無水乙醇中乙?；F的加入量為0.02g/ml-0.04g/ml；讓其溶液自然蒸發(fā)，得到配合物乙?；F納米超結(jié)構(gòu)材料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的配合物納米材料的自下而上與自上而下的對(duì)應(yīng)制備方法，其 特征在于所述配合物塊體乙?；F純度不低于化學(xué)純。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的配合物納米材料的自下而上與自上而下的對(duì)應(yīng)制備方法，其 特征在于步驟(2)中攪拌采用磁力攪拌或超聲波作用。
全文摘要
本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種配合物納米材料的自下而上與自上而下的對(duì)應(yīng)制備方法。具體步驟為將配合物塊體乙?；F完全溶解于無水乙醇中，無水乙醇中乙酰基二茂鐵的加入量為0.02g/ml-0.04g/ml；在攪拌下以2ml/min-10ml/min的滴加速度，將蒸餾水滴入混合溶液中，滴加完畢，繼續(xù)攪拌10-30分鐘，其中，蒸餾水與無水乙醇的體積比為6∶1-10∶1；接著將懸濁液以2000-4000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速離心分離10-20分鐘，得到黃色沉淀物，自然干燥，即得到配合物乙酰基二茂鐵納米材料；或者將配合物塊體乙酰基二茂鐵完全溶解于無水乙醇中，無水乙醇中乙?；F的加入量為0.02g/ml-0.04g/ml；讓其溶液自然蒸發(fā)，得到配合物乙?；F納米超結(jié)構(gòu)材料。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，整個(gè)制備體系容易構(gòu)建，操作簡(jiǎn)便，條件易控，而且產(chǎn)物處理方便簡(jiǎn)捷，因此可用于大規(guī)模的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07F17/00GK101108865SQ20071004399
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者丁亞平, 于燕燕, 吳華強(qiáng), 吳慶生, 袁品仕, 平 陳 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)